文與圖／陳慧慈

在大地震中，會發生土壤液化的主要條件有二：一個是土層是鬆的飽和砂土層，另一個就是孔隙水壓必須大於砂粒之間傳遞的有效應力。如果建築物不興建在鬆的飽和砂土層上，當然就不會有土壤液化的威脅。但是隨著經濟的發展和人口的增加，有些建築物會興建在有可能發生土壤液化的區域（稱為土壤液化潛能區）。現在就讓我們一起來動動腦，想一些工法，讓這些建築物免於受到土壤液化之害吧！

既然第一個原因是鬆的飽和土層，那只要想辦法讓土層變緊密（增加密度），或將土層變成不飽和土層，不是就可以避免土壤液化的發生了嗎？嘿！你真不愧是智多星。讓土層變緊密的方法有很多種，圖一的方法稱為重錘落下壓實法，以自由落下的重鐵塊撞擊地表面的方式，來達到增加土壤密度的方法。至於讓土層變成不飽和土層，要怎麼做呢？通常會在建築物的四周興建遮水壁，讓水無法進入壁內後，再抽出建築物下面的水。

對於第二個原因，你會說：「還不簡單，想辦法讓孔隙水壓不增大就好了。」的確是如此。有一種工法就是在土壤液化區的土層內，埋設很多填裝著透水性很高的圓柱型的礫石排水孔，讓孔隙水壓可以很快的消散而不累積。

唉，可是偏偏有人就是不願意採用前面的工法，怎麼辦呢？你說：「這也難不倒啊，因為在發生土壤液化時，只要想辦法將建築物撐住，確保不會沉陷或傾斜就好了嘛！」沒錯！圖二的建築物就是採用了樁基礎（相當於把整支電線桿埋在土層內）來支撐房子，即使四周的土層因為土壤液化而產生很大的沉陷，房子卻沒有傾斜；不過可惜的是，在設計時，也許沒有考慮到樁基礎周圍的土壤會沉陷，所以房子的搖晃造成了樁基礎頂部受損（圖三）。

經過五十多年的土壤液化研究後，地震工程的學者專家們，已根據七個原理，總共發展了三十種以上的工法，來避免土壤液化的發生及災害。在實務上，工程師會根據每一個工程的狀況，選擇最適當的工法。當然囉，透過繼續的研究，未來一定還會有新的工法被發展出來。